塔式起重機整機結(jié)構(gòu)分析及優(yōu)化設(shè)計.pdf

1、塔式起重機是建筑行業(yè)中的主要施工設(shè)備。近年來隨著計算機技術(shù)的發(fā)展和普及，計算機技術(shù)在各行各業(yè)中的應(yīng)用越來越廣泛，在機械工業(yè)中，傳統(tǒng)技術(shù)與計算機的結(jié)合也越來越緊密。目前的塔式起重機結(jié)構(gòu)的設(shè)計主要采用動載系數(shù)法，實際仍是一種靜力學(xué)的分析，這種方法雖對起重機設(shè)計起到了積極的作用，但對起升機構(gòu)在啟動和制動時，貨物對塔式起重機產(chǎn)生的沖擊動載荷響應(yīng)問題，用此法進行有限元動力學(xué)分析是不準(zhǔn)確的。
　　 本文以國產(chǎn)的H125/75型塔式起重機為研

2、究對象，以有限元法和機械動力學(xué)為理論基礎(chǔ)，運用參數(shù)化技術(shù)和大型有限元分析軟件ANSYS，以起重機最常見的工況進行分析，對該機的強度、剛度和動態(tài)特性進行了分析計算。主要研究工作如下：(1)建立塔機整機有限元模型，利用ANSYS的內(nèi)部語言APDL以及參數(shù)化技術(shù)編制了整機結(jié)構(gòu)的有限元參數(shù)化建模程序，APDL語言的應(yīng)用使得有限元分析過程具有重復(fù)性與良好的修改性，大大簡化了工作量。接著對該起重機常見工況下的靜剛度和強度進行了校核。(2)對塔機的動

3、態(tài)特性進行了初步分析，編寫了模態(tài)分析的參數(shù)化命令流文件，提取了模態(tài)分析中的前12階固有頻率、主振型，并對結(jié)果進行了分析，得出塔機的振動屬于低頻振動。(3)對塔機在突然起吊貨物造成瞬態(tài)沖擊，受到動載荷作用的情況下，編寫了瞬態(tài)分析的命令流文件，該瞬態(tài)分析可以實現(xiàn)變幅過程中的任意幅度時的瞬態(tài)分析。獲得了塔機突然起吊時對動載荷的瞬態(tài)動力響應(yīng)，對結(jié)果進行分析可知起升第二階段結(jié)束，變幅剛剛開始時塔機響應(yīng)最大，經(jīng)過分析校核動剛性和強度。(4)塔式起重